構思巧妙的電子節拍器,Electronic metronome

電子節拍器可以產生每分鐘40～60拍的規則節拍，可以根據自己的喜好和要求在第二拍、第三拍、第四拍、第五拍、第六拍或第八拍加入強音符，每一拍由一只LED的發光來指示，強音拍則由另一LED作發光指示。

節拍的產生由多諧振蕩器IC1、或非門Nl和N3構成的脈沖發生器，以及電阻R3和電容C2完成。IC1的頻率位于0.67Hz（每分鐘40拍）和3.47Hz（每分鐘60拍）之間。

這種節拍可以覆蓋從柔板至急板的全部音樂節奏，發出極短脈沖的聲音，類似于機械節拍器中的滴答聲。如果你不喜歡這種滴答聲作節拍，也可以增加R3的值，比如5.6kΩ-6.8kΩ來延長聲音脈沖的持續期。

圖中IC1的輸出用來驅動脈沖發生器Nl和N3，脈沖寬度為lOms左右，出現在N3的③腳。對應每個脈沖，紅色LED1會閃爍一次，指示已發出了一個節拍。脈沖通過與非門IC4的N6和N7，再從N7的⑥腳輸出，送到與非門N8的輸入腳⑨。另一只多諧振蕩器IC6產生的音頻信號輸出也送到N8的另一輸入腳⑩。調整音頻信號能得出適當音高的音符。

IC1的輸出同時也送到芯片CD4022(IC2)，這是一塊8分頻器，計數器芯片，它有8個解碼輸出，用旋轉開關Sl可以選擇每隔多少個計數復位一次，復位間隔有2個、3個、4個、5個或6個計數，或者經8個計數循環，不復位。

IC2的Q0輸出用來驅動由或非門N2和N4、電阻R4和電容C3構成的另一脈沖發生器，其輸出為加上重音的節拍脈沖，將它送到與非門N5和N9以及晶體管T2的基極。由于C3的值高于C2，因此脈沖發生器N2/N4輸出的脈沖要寬些（約40ms），用它來標志重音節拍。所以根據Sl的選定位置，每隔2個、3個、4個、5個、6個或8個滴答節拍后，出現一次持續40ms的長滴答聲。長滴答聲用黃色LED2閃輯指示。

最終的音頻信號出現在IC5與非門N10的第③腳，此信號可送至音頻功放級作進一步放大。電路用6V供電后，就能在揚聲器中聽到低音節拍、節奏節拍或強音節拍。紅色LED1隨著節奏節拍閃爍，黃色LED2隨著強音節拍閃爍。

制作和測試很簡單。按電路安裝除Sl外的全部元器件，并臨時將IC2的(15)腳接地。此時IC1送出一固定速率的可聞滴答聲（節奏節拍），其速率可隨VR1的調整而改變。IC6根據VR2的調整，可以產生從250Hz（低于中音C約一個八度）至2kHz（高于中音C約兩個八度）音高可變的音調。計數器IC2經歷了其8級循環后，LED2在每隔8次紅色LED1閃光就發出黃色閃光一次。

現在將揚聲器經一只10μF的電容連接至與非門NIO的③腳，電路應產生一連串的滴答聲，中間每隔8個滴答聲就有一次雙滴答聲。如果一切正常，就可將IC2(15)腳的接地線撤去，改接到6位旋轉開關Sl，再拆除揚聲器和NlO③腳的l0μF電容，并將音頻功放連接至③腳，再按順時針方向調整VR1和VR2，分別增加節奏和音高。